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基于动态规划的CTCS-1级列控系统测试序列自动生成方法研究
| 论文题名： | 基于动态规划的CTCS-1级列控系统测试序列自动生成方法研究 |
| 关键词： | 列车运行控制系统;测试序列;自动生成算法;动态规划 |
| 摘要： | 中国列车运行控制系统1级(Chinese Train Control System level1，简称CTCS-1)是适用于200km/h以下新建及改造线路，采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列控系统，目前正处于研发阶段，需要进行一系列测试以确保设备满足相关技术规范，因此需要编制大量的测试序列来满足测试各种需求。目前所使用的CTCS-1测试序列均由手工编写，工作量大，对编制人员的专业性要求高，效率较低。因此，有必要开展CTCS-1列控系统测试序列计算机辅助生成方法和工具的研究。 北京交通大学前期已对CTCS-3级列控系统测试序列的生成方法进行了大量研究，并开发了CTCS-3级列控系统测试序列辅助生成工具。论文在总结这些研究工作的基础上，根据CTCS-1级列控系统的特点，提出了基于动态规划的CTCS-1列控系统测试序列生成方法和基于专家系统的测试序列合理性验证方法。论文完成的主要工作如下: (1)分析了CTCS-1测试序列生成过程中需要解决的关键问题，即测试案例的串接顺序和测试地点的选择，由此提出了基于动态规划的测试序列自动生成方法。首先，结合模式转换和测试场景对测试案例之间的距离进行评估，以案例间最短距离为优化目标，采用动态规划算法，求解得到最优的测试案例串接顺序。其次，从多个维度（轨道区段类型、是否有应答器等）对案例与测试地点的差异度进行评估，以最小差异度和作为优化目标，采用动态规划算法，求解得到最优的测试地点。最后，采用查表方式实现测试配合条件的添加。 (2)提出了基于专家系统的CTCS-1测试序列合理性验证方法。首先深入研究CTCS-1级列控系统相关规范，整理相关知识，采用框架表示法描述测试过程中车载设备的状态转换过程（起始状态、结束状态等），采用产生式规则描述规则知识。其次，从测试序列中获取测试步骤、待测案例、站场结构等相关数据并整理为合理性验证过程要求的数据格式（状态转换过程）。最后采用正向推理得到每次状态转换过程的实际结束状态，采用“位与”法比较状态转换过程的实际起始/结束状态是否与期望一致，以此验证测试序列的合理性。 (3)在上述测试序列自动生成方法的基础上，对CTCS-1测试序列生成工具进行整体设计和详细设计，采用Visual Studio2013开发平台以及C＃语言完成测试序列生成工具的开发。 |
| 作者： | 李智 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 张勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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